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摘要：本文分析了TD-LTE的关键技术、并对其室内覆盖规划建设方案进行了论述，以供同仁参考。
关键词：TD-LTE；关键技术；室内覆盖；规划建设方案
一、前言
随着LTE FDD牌照的颁发，4G网络建设迎来新的高潮。LTE FDD相对于TD-LTE而言，无论是在终端、频段，还是覆盖能力、产业成熟度等方面均具有一定的优势。因此，为了提升TD-LTE的先发领先优势，需要在“广、深、厚”三个方面做好坚实的工作。特别地，当前4G用户的培育与发展主要集中在城区，而城区建筑物密度较高，环境极其复杂，加之当前主要采用的是F/D频段组网，路径损耗相对较大，故迫切需要做好城区的深度覆盖工作，提升用户良好的感知。本文分析了TD-LTE的关键技术、并对其室内覆盖规划建设方案进行了论述，以供同仁参考。
二、TD-LTE的关键技术
（1）LTE物理层的传输技术。 LTE 物理层传输技术包括物理层上下行传输方案、帧结构设计、小区间干扰控制技术、多天线技术、小区搜索技术和随机接入技术等。采用OFDM是LTE系统的主要特点，其优点是对时延扩展有较强的抵抗力，减小符号间干扰，通常在OFDM符号前加入保护间隔，只要保护间隔大于信道的时延扩展则可以完全消除符号间干扰。MIMO作为提高系统传输率的最主要手段，也受到了广泛关注。由于OFDM的子载波衰落情况相对平坦，十分适合与MIMO 技术相结合，提高系统性能。MIMO 系统在发射端和接收端均采用多天线(或阵列天线)和多通道。
（2）LTE 的系统架构。3G的网络由基站(NB)、RNC、服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)和网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)4 个网络节点组成，而LTE 网络仅由演进型通用地面无线接入网基站（E-UTRAN 基站即eNB)和接入网关(AGW)组成，相比WCDMA(HSDPA)网络采用了更为扁平化的网络架构。这一方面减少了设备的数量，同时也大大降低了业务时延。LTE 的总体系统结构见图1。
LTE网络架构涉及的功能包括：无线资源管理（RRM），UE与网络的QoS协商，位置管理，寻呼、空闲和激活状态移动性管理，不同接入技术间的移动性，安全和加密，报头压缩，上层自动请求重发(OuterARQ)，IP 地址分配，漫游，多媒体广播与组播(MBMS)等。
（3）LTE 的空中接口协议。由于基于全分组的协议，3GPP LTE的协议结构得到极大简化，RLC和MAC都位于节点eNB，因此调度器可以根据信道质量对RLC服务数据单元(SDU)进行切割，从而减少填充和充分利用信道的传输能力，同时可以对RLC层的自动重发请求(ARQ)和MAC层的混合自动重发请求(HARQ)进行联合优化。
三、TD-LTE室内覆盖规划建设方案
TD-LTE系统采用了OFDM和MIMO等新技术，在覆盖特性与规划等方面，与GSM和TD-SCDMA相比，带来了很多新的变化。在进行TD-LTE网络规划的过程中，如何保证无线网络全面的覆盖面至关重要，为了实现覆盖面的扩展，应当注重以下三个问题：①重点覆盖：对区域内的重点场景进行覆盖，例如学校、运营商办公楼以及大型商场等重点场景进行覆盖；②主要街道覆盖：对城市中交通要道、交通枢纽要道、重要的商业街等主要街道进行无线网络覆盖；③总体覆盖：整体覆盖指的是将重点覆盖与主要街道覆盖相结合，同时实现两种覆盖，保证二者相互协调，从而对目标区域实现整体覆盖。从内容上来看，TD-LTE网络规划的主要内容有五个方面，下面来进行规划内容的具体分析：①网络需求分析：主要指的是分析并了解需要无线网络覆盖的区域和地区，并明确区域内的网络需求；②估算网络规模：根据网络需求来确定网络容量以及具体的无线网络覆盖规模；③规划站址：以网络需求以及网络规模为基础，对机房、天馈架设等的位置进行合理的规划；④无线网络仿真：以下相关数学公式和传播模型为基础，对无线网络覆盖以及无线网络容量的进行仿真分析；④参数设计：参数设计主要指的是无线参数，例如频率规划参数等于TD-LTE网络系统相关的无线参数设计。
（1）分层SCDMA方案（MU-MIMO）。分层SCDMA方案是空分复用方式，也称为多用户MIMO方式。SCDMA方案可以使系统总容量提升。采用原有网络的天线点设置，不改变现有的分布式天线结构，仅在信号源接入方式发生变化，施工方便。分层SCDMA方案在不同楼层使用不同的通道，由于空间隔离，不同楼层的用户可以实现空分复用方式。同一楼层只有一个通道，每个覆盖点只有一个天线点。由于每楼层只有一个通道，用户峰值速率没有得到改善。
（2）双通道布线方案（SU-MIMO）。SU-MIMO即单用户MIMO模式，需要改变原有网络的天线点设置，即在同一覆盖点由原来的每个天线点扩展为两个天线，通常是两个物理位置，每个天线有单独的物理通道。为了保证多楼层的覆盖，可以用分路器将多通道的信号分路到不同楼层，采用分布天线点覆盖楼层，用户根据分配资源的不同来进行区分。在系统设计方式上可以有两种方式实现单用户MIMO。1）BBU+RRU+室内分布系统方式：需要两路通道实现2×2MIMO。BBU+RRU实现MIMO的方式比传统的室内分布多了一条通道，但可以较好地实现MIMO。2）PICO基站独立覆盖方式：基站携带两根天线实现MIMO。采用PICO基站，无需铺设馈缆和布放天线点，只需将传输光纤或五类线布到每层楼的PICO基站即可。
（3）单通道交叉布线方案（SU-MIMO）。单通道交叉布线方案（SU-MIMO）也可以称为单、双通道交叉布线方案。针对已有室内分布系统中，个别楼层或者特定区域无法对原有室内分布系统进行整改，则引入TD-LTE时对该特定区域直接进行合路，采用单通道布线方案。对于可以进行整改，新增一路室内分布系统，实现SU-MIMO的区域，则采用双通道SU-MIMO布线方案。在新建室内分布系统的场景下，也可以针对覆盖目标的不同区域进行细划分，将会议室、办公区等重点区域采用双通道布线方案，对于电梯、地下室、通道等次要区域采用单通道布线方案。
四、结语
总而言之，室内深度覆盖问题必将是TD-LTE网络建设的重中之重。为了更好地解决室内深度覆盖问题，LTE网络规划设计中应因地制宜，灵活选用各种站型、多种手段、立体分层的组网方式进行室内外一体化设计。以宏基站覆盖为基础，局部区域因地制宜，合理选择RRU拉远、微蜂窝、Picocell等不同功率和覆盖范围的小区的灵活组合，实现广域到微区域的整体良好覆盖。同时还可结合室内分布系统以及入户布设的Femto基站，解决有需求区域的室内深度覆盖问题。
参考文献
[1]张玉胜.TD-LTE无线网络规划技术发展与挑战[J].电信工程技术与标准化，2015（2）：1-6.
[2]刘毅，张婷婷.多维度优化提升LTE用户感知[J].移动通信，2015（3）： 50-56.
论文作者:陈劲彪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/12
标签：td-scdma论文; 方案论文; 天线论文; 网络论文; 室内论文; 系统论文; 基站论文; 《基层建设》2017年第8期论文;